天文大氣折射改正模型比較分析

陳少杰,鄭 勇,詹銀虎,蒲俊宇,李崇輝

(信息工程大學 地理空間信息學院,河南 鄭州 450001)

0 引 言

天文測量中,光線從天體向觀測者傳播的過程中通過地表附近大氣層產生彎曲,稱為大氣折射效應,由于觀測天體位置受大氣折射效應的影響使得觀測者看到天體的方向產生一定變化,這個方向差就是天文大氣折射(也叫蒙氣差)[1]。隨著傳感器技術的出現,傳統天文測量的實現方式也有了新的變化。人們將電荷耦合元件(CCD)/互補金屬氧化物半導體(CMOS)等圖像傳感器應用于天文測量領域, CCD/CMOS傳感器主要通過對天體發出的微弱的光波信號進行探測并最終在傳感器上成像的方式確定測站位置。光線傳播過程中傳播路徑受大氣折射的影響會發生偏折,這會對測量結果產生較大影響。由于地面附近大氣層具有不均勻性,其密度,分布情況隨時間、空間、所處地理位置等諸多因素的影響而變化,具有極大的不確定性,使得天體發出的光信號在經過大氣層時其傳播路徑并不完全符合某一特定的規律,因此大氣折射仍然是影響此種地基天文測量定位定向精度的一個重要因素,如何獲得高精度的天文大氣折射改正值是研究地基天文測量的一個重要方面。

文章簡要介紹天文大氣折射對天體測量產生的影響以及常用來計算天文大氣折射改正的一些模型和方法,以《2017年中國天文年歷》[2]為基礎,分析比較了在相同環境條件下不同模型的改正效果?！?br>